軟硬不均復(fù)雜地層的盾構(gòu)施工技術(shù)研究

楊振華

（北京城建軌道交通建設(shè)工程有限公司，北京 100088）

關(guān)鍵字：盾構(gòu)施工；軟硬不均；復(fù)雜地層施工

1 施工難點

1.1 地面沉降

圍堰處于軟硬泥巖中時，濕陷性黃土強度比低，穩(wěn)定性差，不易于切割；堅硬的巖石具有很高的強度，而且確實不容易切割。當(dāng)中部破碎區(qū)的自穩(wěn)性較差時，但由于巖石層開挖的預(yù)期因素，容易使工作面塌陷，導(dǎo)致地面附近的聚落無法均勻分布。在施工過程中，可以適當(dāng)推力，以降低盾構(gòu)機刀盤的扭矩。為了減少對巖性的干擾，可以使用標(biāo)準(zhǔn)的半開放式或壓力平衡關(guān)系進(jìn)行開挖，然后注入改良劑或減壓。將泡沫和人造主要材料倒入原料箱中，并按以下方式進(jìn)行挖掘。不僅可以有效防止面部上半部塌陷，還可以幫助再次檢查和清潔刀頭并更換一些工具。此外，應(yīng)加強對土壤質(zhì)量和壓載物管理的動態(tài)監(jiān)測，以確保隧道施工的順利進(jìn)行。

1.2 隧道中的中心軸偏離設(shè)計中心軸

在分布不均勻的軟硬巖石中，土壤的性質(zhì)非常不均勻，因此很難控制盾構(gòu)隧道的狀態(tài)。造成盾構(gòu)隧道很容易。施工單元的中心軸完全偏離設(shè)計匹配方向，因此很難控制盾構(gòu)的開挖?？v軸偏斜的第二個原因是開挖段中的軟、硬巖石不均勻，在軟、硬巖石界面的推力重量比和發(fā)動機輸出變化很大，盾構(gòu)機具有定向巖性，應(yīng)根據(jù)開挖面巖石層的變化確定軟邊偏向方向的慣性力，并設(shè)置所有合理的開挖參數(shù)。刀盤切土的扭矩輸出通過盾構(gòu)機殼與隧道壁之間的接觸摩擦扭矩來平衡。當(dāng)強摩擦扭矩?zé)o法達(dá)到平衡刀盤發(fā)動機扭矩時，它將導(dǎo)致護(hù)罩旋轉(zhuǎn)。過度的快速滾動會導(dǎo)致隧道的主軸線偏斜。這主要包括儀器和設(shè)備以及外部因素，借助多級測量結(jié)果可以完全消除這些因素。

1.3 刀具磨損嚴(yán)重

當(dāng)在堅硬不平的泥巖中使用先進(jìn)的防護(hù)方法時，工具用刀會定期在不平坦的堅硬和堅硬的巖石表面上相互碰撞，刀頭的沖擊力非常大。由于偏心載荷，很容易使工具以及刀頭和皮帶輪局部過載，從而導(dǎo)致中心軸承損壞或副軸損壞。由于磨削產(chǎn)生的高熱量，切削工具的腔室溫度急劇上升，從而加快了切削工具的過度磨損率。

2 提高復(fù)雜底層盾構(gòu)施工效果的策略

2.1 科學(xué)合理地選擇中盾構(gòu)掘進(jìn)法

開挖面盾構(gòu)機的動平衡具有三種盾構(gòu)方法：開放式，半開放式和土壓力平衡。根據(jù)以上地質(zhì)環(huán)境條件，緊密結(jié)合同一沉積地層的特征，進(jìn)行隧道開挖施工方法的選擇也有所不同，整個巖質(zhì)隧道采用明挖驅(qū)動法的設(shè)計方法，采用大泡沫劑來進(jìn)行改善殘留土，軟土隧道，土壓力動平衡法的設(shè)計方法。改善污泥的第二個目的是使用泡沫和合適的膨潤土，土倉的壓力不宜經(jīng)常調(diào)節(jié)。只有土倉的壓力略小于土壤表層覆蓋物和水的巨大壓力之和。另外，該部分的上半部分局部含有水和沙子，容易使上半部分塌陷。因此，傳統(tǒng)的土壓力平衡關(guān)系也用于隧道開挖中。但是，當(dāng)巖石層中的隧道開挖受到不利影響時，不容易完全控制土槽的心理壓力，大大降低了驅(qū)動施工的驅(qū)動力和輸出扭矩，具有非常有效的作用。在基坑施工面上的動力雖然易于掌握，但過低則容易引起人造基坑塌陷，使沉降接近地面。

2.2 盾構(gòu)嚙合樁的施工姿態(tài)控制

在非常復(fù)雜的巖層中，進(jìn)行比較的是，在孤立巖體中存在盾構(gòu)機且硬，軟巖石層不均勻的情況下，中間盾構(gòu)機的狀態(tài)控制也非常重要。如果沒有及時調(diào)整防護(hù)罩的相關(guān)參數(shù)，則防護(hù)機可能會偏離與中心軸匹配的目標(biāo)設(shè)計。當(dāng)調(diào)整后數(shù)百個千斤頂?shù)耐浦乇鹊恼{(diào)整效果非常好時，將增加切削工具的易磨損性。同樣，過度校正會增加屏蔽機卡住和錯開的可能風(fēng)險。但是，當(dāng)盾構(gòu)機以非常復(fù)雜的巖性行駛時，一旦盾構(gòu)機的開孔位置發(fā)生偏離，就必須遵循頻繁校正和緩慢校正的原則，并且不允許進(jìn)行快速校正，從而導(dǎo)致不必要的切削刀具過度磨損。即使是盾構(gòu)機也無法移動。

2.3 刀具選擇

當(dāng)可以選擇軟，硬巖層時，可以根據(jù)實際情況將頂管機上的頂?shù)逗妄X輪刀混合使用。調(diào)節(jié)中刀頭的開口以產(chǎn)生帶有新鮮的泡沫或黑泥，以改善壓載物，減少刀頭和刀頭的過度磨損，并防止在刀頭三個中心形成泥餅。并且，使用位于刀頭邊緣的復(fù)印刀適當(dāng)擴(kuò)展上半部分的硬質(zhì)巖石部分，以避開防護(hù)罩的上方位置。

2.4 進(jìn)一步加強項目建設(shè)日常管理

在建造防護(hù)罩之前，有必要對信息進(jìn)行加密并根據(jù)詳細(xì)而獨特的設(shè)計調(diào)查對調(diào)查進(jìn)行補充。只要周圍惡劣環(huán)境的基本條件允許，就盡可能解釋隧道內(nèi)控制段的水文地質(zhì)情況，認(rèn)真進(jìn)行分析和沉積地層特征的差異為不選擇沉積層提供了綜合依據(jù)。未來的計劃是在室內(nèi)進(jìn)行更合理的布局，并且使用足夠的設(shè)備來支持使用的盾構(gòu)隧道成功與否通常取決于重點放在盾構(gòu)機駕駛員課程的培訓(xùn)上，以便獲得改善操作員操作模式的責(zé)任感和義務(wù)感。選擇安全工具進(jìn)行例行檢查和位置更換，因此需要及時更換嚴(yán)重磨損的工具，以進(jìn)一步加強所用設(shè)備的日常管理，增加異常停機時間，并加強運輸和分段供應(yīng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)單位中的環(huán)節(jié)。

3 結(jié)語

復(fù)雜底層盾構(gòu)掘進(jìn)過程中必須要結(jié)合實際地層變化，合理的設(shè)置掘進(jìn)參數(shù)，強化測量，避免盾構(gòu)軸線的偏差超出范圍，在此基礎(chǔ)上針對性的應(yīng)用測量技術(shù)，確保盾構(gòu)工作的數(shù)落你應(yīng)用。